فن کویل ها که بعضا فن‌کوئل یا فن‌کویل یونیت نامیده می‌شوند، متشکل از دو قطعه اصلی کویل یا همان مبدل‌حرارتی و فن دمنده می‌باشند. این دستگاهها جزو ساده‌ترین و البته پرکاربردترین تجهیزات تهویه مطبوع به شمار می روند. امروزه می‌توان در بسیاری از محیطهای تجاری، مسکونی، اداری و صنعتی از انواع فن کویل معتبرجهت تهویه مطبوع لوگرانو مناسب استفاده کرد.
قبل از توضیح کامل نحوه کار این دستگاهها و قطعات تشکیل‌دهنده آنها و همچنین انواع آن، لازم است به طور خلاصه وظیفه اصلی فن کویل ها را بدانیم:
وظیفه اصلی
ساختمان ها و محیط هایی که نیاز به تهویه مطبوع و سرمایش و گرمایش دارند، مجبور به استفاده از دستگاهی جهت دمیدن هوای خنک در تابستان و دمیدن هوای گرم در زمستان می باشند. وظیفه فن کویل دقیقا همین مورد ذکر شده و تامین هوای سرد و گرم در محیط های تهویه شونده می باشد.
به طور خلاصه اگر آب سرد داخل کویل های دستگاه در گردش باشد، هوای دمیده شده خنک بوده و درصورتی که آب گرم در کویل ها در گردش باشد، هوای گرم خروجی فن‌کویل خواهد بود. تامین آب سرد، توسط چیلر، و تامین آب گرم توسط دیگ که در موتورخانه قرار دارد، انجام می شود. پس می‌توان نتیجه گرفت فن کویل به تنهایی نمی تواند محیطی را گرم و یا خنک کند، چراکه در تابستان نیاز به چیلر و در زمستان نیاز به آب گرم تولید شده در موتورخانه دارد.
نحوه عملکرد
همانطور که ذکر شد، فن کویل به طور خلاصه متشکل از یک یا چند کویل و یا مبدل حرارتی و یک یا چند فن جهت دمیدن هوا می باشد.
در تابستان آبی که توسط چیلر خنک شده (معمولا 7 درجه سانتی گراد) وارد مبدل حرارتی فن‌کویل (که معمولا جنس لوله های آن از مس بوده و توسط پره های آلومینیومی پوشیده شده و دارای ضریب انتقال حرارت بسیار بالا با هوا می باشد) می شود، پس از آن با گرفتن گرمای هوای روی کویل و خنک کردن محیط دوباره به چیلر برگشت داده می شود و باعث خنک کاری محیط می شود.
در زمستان این فرآیند توسط آب گرم انجام شده و به جای گرفتن گرمای محیط، گرما از طریق آب گرم به محیط داده شده و عملیات گرمایش را انجام می دهد.
فن کویلها باید در محیط بسته باشند
فن کویل ها باید در محیطهای بسته قرار بگیرند چراکه این دستگاه ها همان هوایی که در محل نصبشان هست را تا زمانی به گردش در می آورند که دمای هوا، به دمای مطلوب ( که معمولا توسط ترموستات فیکس می شود) برسد. منظور از محیط بسته برای مثال این است که در یک اتاق در صورت باز بودن پنجره و فعال بودن دستگاه، عملا هدر رفت انرژی به وجود می آید. البته می توان برای تامین هوای تازه محیط درصدی از هوایی که فن کویل در حال چرخش آن است را از بیرون تامین کرد.
فن کویل ها هوای محیط را مکش کرده، آن را از روی کویل ( که داخل لوله هایش آب سرد یا گرم وجود دارد)، عبور داده و به محیط بر می گرداند. آبی که در مبدل حرارتی پس از انتقال حرارت با هوای محیط گرم شده دوباره برای خنک سازی به وسیله پمپ های در مدار سرمایش، به چیلر برگردانده می‌شود و چیلر نیز دوباره آب را خنک کرده و به فن کویل بر می گرداند و این سیکل تا زمان رسیدن دما به دمای مطلوب تکرار خواهد شد.
نکته ای که بسیار مهم می باشد این است که چیلر در تابستان آب را خنک کرده و فن کویل به وسیله این آب خنک محیط را خنک سازی می کند و متاسفانه این تصور که هر کدام از این دستگاهها توانایی خنک کردن محیط را دارند، کاملا اشتباه می باشد و این دو تشکیل دهنده یک سیستم برای تامین سرمایش یک محیط می باشند.
در زمستان نیز چرخه به همین صورت تکرار شده با این تفاوت که آب گرم از موتورخانه تامین شده و دیگر نیازی به چیلر نیست و به جای آب سرد در گردش ، آب گرم در فن‌کوئل ها گردش پیدا کرده و محیط را گرم می کند.
کاهش هزینه گرمایش در زمستان در ایران
کشور ایران دارای منابع فراوان گازطبیعی است و این انرژی را به قیمت ارزان در اختیار شهروندان قرار می دهد. برای تولید آب گرم در زمستان معمولا تمامی پروژه ها از انرژی گاز استفاده می کنند.
می توان از چیلرهای دارای هیت پمپ نیز استفاده کرد، اما این دستگاهها با مصرف برق آب گرم تولید می کنند، که در ایران به دلیل ذکر شده استفاده از چیلر هیت پمپ مقرون به صرفه نیست. بنابراین در زمستان با استفاده از موتورخانه و یا پکیج گرمایشی، آب گرم فن کویل ها تامین می گردد.
اجزای اصلی تشکیل دهنده فن کویل:
در شکل زیر قطعات اصلی تشکیل دهنده فن کویل نمایش داده شده است.
برای آشنایی بیشتر با این قطعات با ما همراه باشید:
اجزای فن کویل
فن دمنده یا بلوور:
بسته به ظرفیت فن کویل، معمولا یک تا سه عدد از این قطعه در یک دستگاه وجود دارد.
در انواع مختلف فن‌کویل معمولا این دمنده از نوع سانتریفیوژ و از جنس پلاستیک فشرده و یا گالوانیزه تولید می‌شود.
پروانه فن کویل
کویل یا مبدل :
کویل در فن کویل متشکل لوله های مسی در چند ردیف ( معمولا دو یا سه ردیف ) می باشد که این کویل ها توسط پره های آلومینیومی و در مواردی پره های مسی پوشانده شده اند. در زمستان آب گرم داخل این لوله ها جریان پیدا می کند و در تابستان نیز آب خنک در این لوله ها در گردش است.
پره های روی این لوله های مسی می توانند از نوع بلوفین نیز بوده که در انتقال حرارت و دوام بیشتر قطعه موثر است.
سطح مقطع کویل، سایز و تعداد ردیف لوله‌ها، تعداد فین بر اینج پره ها معیارهای اندازه گیری میزان ظرفیت برودتی و حرارتی یک کویل می باشند.
کویل فن کویل
سینی درین:
قطعه‌ای است که در زیر کویل دستگاه قرار می‌گیرد و آبی که از تقطیر روی لوله‌های کویل به وجود آمده را جمع کرده و به سیستم تخلیه هدایت می‌کند. سینی درین باید از جنس مرغوب و عایق با ضخامت مناسب برخوردار باشد، زیرا در صورت عملکرد نامناسب سینی درین، امکان نم پس دادن آب تقطیرشده به محل نصب فن کویل ( سقف ، دیوار و …) وجود دارد و باعث خرابی و خسارت خواهد شد.
سینی درین فن کویل
فیلتر:
فیلتر در مسیر مکش هوا به داخل دستگاه قرار می‌گیرد و وظیفه فیلتر کردن گرد و غبار و آلودگی به داخل فن کویل را به عهده دارد.
مقالات معتبر دیگر
فیلترها باید دارای قابلیت شستشو و دسترسی آسان باشند تا هرچند وقت یکبار جهت جلوگیری از کاهش راندمان دستگاه، به خوبی تمیز و دوباره جایگزین گردند.
جنس این فیلترها معمولا از پارچه، آلومینیومی و پلاستیکی می باشد.
فیلتر فن کویل
انواع فن کوئل
فن کویل ها دارای تنوع زیادی جهت قرارگیری در پروژه ها با کاربری های متفاوت دارند.
شاید یکی از مهمترین مزایای این دستگاهها تنوع زیاد می‌باشد که دست کارفرمایان برای انتخاب را بسیار باز خواهد گذاشت.
برای انتخاب مناسب ترین دستگاه متناسب با پروژه خود، مقاله 5 نکته طلایی برای خرید فن کویل را مطالعه فرمایید.
در ادامه انواع این دستگاهها به همراه شرح کوتاهی از هرکدام آورده می شود:
فن کویل سقفی توکار
سقفی توکار:
فن کویل سقفی توکار که می توان از آن به عنوان ساده ترین، ارزانترین و پراستفاده ترین نوع فن‌کویل نام برد، از جمله دستگاههای بسیار محبوب در صنعت تهویه مطبوع به شمار می رود.
این دستگاه درون سقف کاذب نصب می شود که خود دو مزیت دارد:
الف- اشغال نکردن فضای دیوار و زمین و پنهان بودن از دید
ب- کم صدا شدن دستگاه با قرارگیری در سقف کاذب
فن‌کویل‌های سقفی توکار معمولا به وسیله ترموستاتی که روی دیوار نصب می شود ، کنترل می شوند.
این دستگاه اغلب دارای سه دور کند، متوسط و تند می باشند.
فشار استاتیک خارجی این دستگاهها که رابطه مستقیم با پرتاب باد در این فن کویلها دارد، اکثرا 12 و 30 پاسکال می باشد.
شایان ذکر است دستگاههای با فشار استاتیک بالاتر دارای پرتاب باد بیشتر و همچنین صدای بیشتر می‌باشند.
فن کویل کاستی یکطرفه و چهارطرفه
کاستی:
فن کویل های کاستی خود خانواده‌ای متشکل از فن‌کویل‌های کاستی چهارطرفه، کاستی یکطرفه و کاستی دوطرفه می‌باشند.
منظور از فن‌کویل چهارطرفه این است که این دستگاه باید در مرکز سقف محیط تهویه شونده قرار بگیرد، چرا که باد را در چهار جهت پرتاب می‌کند.
بدین ترتیب فن‌کویل کاستی یکطرفه و دوطرفه به ترتیب باد را در یک جهت و دوجهت پرتاب می کنند.
یکی از تفاوت های فن‌کویل کاستی یک طرفه با فن‌کویل سقفی توکار این است که جهت پرتاب فن‌کویل سقفی توکار روبرو ( روبروزن) و جهت پرتاب فن‌کویل کاستی یکطرفه رو به پایین ( پایین زن) می باشد.
فن‌کویل‌های کاستی به لحاظ قیمت گرانتر از فن‌کویل‌های سقفی توکار می باشند، چراکه پنل این دستگاهها مجهز به بورد الکتریکی هوشمند و دارای ریموت کنترل هستند.
از طرفی این دستگاهها مجهز به پمپ‌درین جهت ارسال آب تقطیرشده به بیرون هستند که بر قیمت این دستگاهها می‌افزاید.
فن کویل دیواری
دیواری:
از لحاظ ظاهری این فن کویل ها شبیه به کولرهای گازی متداول (کولر اسپلیت) می‌باشند، با این تفاوت که در کولر‌گازی مبرد در گردش درون لوله هاست ولی در فن‌کویل دیواری آب در گردش می باشد.
فن‌کویل‌های دیواری که امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله دستگاههای نسبتا گران قیمت می‌باشند.
به دلایلی از قبیل اشغال فضای روی دیوار ( که مثلا می تواند محل نصب تابلو باشد)، همچنین رنج ظرفیتی کمتر نسبت به دیگر انواع فن‌کویل‌ها استفاده از این دستگاهها در پروژه ها امروزه کمتر شده است.
فن کویل زمینی
زمینی:
این دستگاهها جزو قدیمی ترین نوع فن کویل ها به حساب می آیند.
به دلیل جاگیر بودن و نداشتن مزیت خاصی نسبت به انواع دیگر، کمتر از این دستگاهها استفاده می‌شود.
صرفا مراکزی که نیاز به تعویض فن کویل های زمینی قدیمی دارند، یا اینکه پروژه در حال بازسازی می باشد و امکان تخریب و لوله کشی در سقف وجود ندارد، از این دستگاهها استفاده می شود.
فن کویل کانالی پرفشار
کانالی پرفشار یا داکتی:
این فن کویل ها نمونه تقویت شده نوع سقفی توکار از لحاظ میزان حجم هوادهی و میزان فشار استاتیک خارجی (پرتاب باد بیشتر) هستند.
فن کوئل‌های کانالی جزو پرکاربردترین دستگاهها در پروژه ها می‌باشند.
این دستگاهها در راهروهای تجاری، لابی های هتل ، استخر و … بسیار موارد استفاده قرار می‌گیرند.
لازم به ذکر است استفاده از دستگاههای کانالی پرفشار در محیط های مسکونی (به جز مشاعات و لابی)، به دلیل سر و صدای زیاد اصلا توصیه نمی‌شود.
فن‌کویل ها به دلیل داشتن مزیت های فراوان، بسیار مورد توجه سازندگان قرار گرفته‌اند.
در ادامه به صورت فهرست وار برخی از مزیت های این دستگاه را نام می بریم:
مزایا:
مستقل کردن هر فضا از فضای دیگر، برای مثال در یک محیط کاربری مسکونی هر اتاق توانایی کنترل دمای مستقل هوای محیط خود را دارد.
مصرف انرژی بسیار پایین
تولید انواع مختلف فن کویل متناسب با فضاها و کاربری های متفاوت
سرمایش و گرمایش محیط با یک دستگاه فن‌کویل در فصول مختلف
صدای کم نسبت به سیستم های کانالی و آسایش بیشتر